Saklawasé setengah saka konsumsi daya ing donya dikonsumsi dening motor, supaya efisiensi dhuwur saka motor diarani langkah paling efektif kanggo ngatasi masalah energi donya.
Umumé, iki nuduhake transformasi gaya sing ditimbulake dening arus sing mili ing medan magnet dadi aksi rotasi, lan ing pangertèn sing wiyar, uga kalebu aksi linier.Miturut jinis sumber daya sing didorong dening motor, bisa dipérang dadi motor DC lan motor AC.Miturut prinsip rotasi motor, kira-kira bisa dipérang dadi kategori ing ngisor iki.(kajaba motor khusus)
Motor AC AC Motor sikat: Motor sikat sing digunakake umume diarani motor DC.Elektroda disebut "sikat" (sisih stator) lan "commutator" (sisi armature) sing sequentially kontak kanggo ngalih saiki, mangkono nindakake tumindak puteran.Brushless DC motor: Ora perlu sikat lan commutators, nanging nggunakake fungsi ngoper kayata transistor kanggo ngalih saiki lan nindakake rotasi.Motor stepper: motor iki dianggo bebarengan karo daya pulsa, supaya uga disebut motor pulsa.Karakteristik kasebut yaiku bisa gampang ngerteni operasi posisi sing akurat.Motor asinkron: Arus gantian ndadekake stator ngasilake medan magnet sing puteran, sing ndadekake rotor ngasilake arus induksi lan muter ing interaksi kasebut.AC (alternating current) motor Synchronous motor: arus bolak-balik nggawe medan magnet sing puteran, lan rotor kanthi kutub magnet muter amarga daya tarik.Tingkat rotasi diselarasake karo frekuensi daya.
Ing saiki, medan magnet lan gaya Kaping pisanan, kanggo nggampangake panjelasan ing ngisor iki babagan prinsip motor, ayo dideleng hukum / aturan dhasar babagan saiki, medan magnet lan gaya.Senadyan ana rasa nostalgia, kawruh iki gampang dilalekake yen ora kerep nggunakake komponen magnetik.
Carane muter motor?1) motor muter kanthi bantuan magnet lan gaya magnet.Mubeng magnet permanen kanthi poros puteran, ① muter magnet (kanggo ngasilake medan magnet puteran), ② miturut prinsip sing beda kutub N lan kutub S narik kawigaten lan tingkat sing padha ngusir, ③ magnet karo a poros puteran bakal muter.
Arus sing mili ing kabel kasebut nyebabake medan magnet sing puteran (gaya magnet) ing sakubenge, saengga magnet kasebut muter, sing sejatine padha karo tumindak kasebut.
Kajaba iku, nalika kabel wis tatu menyang kumparan, gaya Magnetik disintesis, mbentuk fluks medan magnet gedhe (fluks magnetik), asil ing N-pole lan S-kutub.Kajaba iku, kanthi nglebokake inti wesi menyang konduktor berbentuk kumparan, garis medan magnet dadi gampang dilewati lan bisa ngasilake gaya magnet sing luwih kuat.2) Motor puteran nyata Ing kene, minangka cara praktis kanggo muter mesin listrik, cara manufaktur medan magnet puteran kanthi nggunakake AC telung fase lan kumparan dikenalake.(AC telung fase minangka sinyal AC kanthi interval fase 120.) Kumparan sing ngubengi inti wesi dipérang dadi telung fase, lan kumparan fase-U, kumparan fase-V lan kumparan fase-W disusun kanthi interval saka 120. Kumparan kanthi voltase dhuwur ngasilake kutub N, lan kutub kanthi voltase kurang ngasilake kutub S.Saben fase diganti miturut gelombang sinus, mula polaritas (kutub N, kutub S) sing diasilake saben kumparan lan medan magnet (gaya magnet) bakal owah.Ing wektu iki, mung katon ing kumparan sing generate N kutub, lan ngganti mau ing urutan U-phase kumparan → V-phase kumparan → W-phase kumparan → U-phase kumparan, mangkono muter.Struktur motor cilik Gambar ing ngisor iki nuduhake struktur umum lan perbandingan motor stepping, motor DC sikat lan motor DC tanpa sikat.Komponen dhasar saka motor iki utamane kumparan, magnet lan rotor.Kajaba iku, amarga macem-macem jinis, dipérang dadi jinis tetep kumparan lan jinis tetep magnet.
Ing kene, magnet saka motor DC rerumput dipasang ing njaba, lan kumparan muter ing njero.Sikat lan komutator tanggung jawab kanggo nyuplai daya menyang kumparan lan ngganti arah saiki.Ing kene, kumparan motor tanpa sikat dipasang ing njaba lan magnet muter ing njero.Amarga macem-macem jinis motor, strukture beda sanajan komponen dhasar padha.Bakal diterangake kanthi rinci ing saben bagean.Motor disapu resik Struktur motor sikat Ing ngisor iki katon saka motor DC disapu resik asring digunakake ing model, lan diagram skematik mbledhos saka rong kutub biasa (loro wesi sembrani) telung slot (telung gulungan) motor.Mbok menawa akeh wong duwe pengalaman mbongkar motor lan njupuk magnet.Bisa dideleng manawa magnet permanen sikat motor DC tetep, lan kumparan motor DC sikat bisa muter ing tengah tengah.Sisih tetep diarani "stator" lan sisih puteran diarani "rotor".
Prinsip puteran motor sikat ① Puter counterclockwise saka negara wiwitan Coil A ana ing sisih ndhuwur, nyambungake sumber daya menyang sikat, lan sisih kiwa dadi (+) lan sisih tengen dadi (-).A arus gedhe mili saka sikat kiwa menyang kumparan A liwat commutator ing.Iki minangka struktur sing bagian ndhuwur (njaba) kumparan A dadi kutub S.Wiwit 1/2 arus kumparan A mili saka sikat kiwa menyang kumparan B lan kumparan C ing arah ngelawan menyang kumparan A, sisih njaba kumparan B lan kumparan C dadi kutub N sing ringkih (dituduhake kanthi huruf sing rada cilik ing tokoh).Medan magnet sing diasilake ing gulungan kasebut lan tolak lan daya tarik magnet nggawe gulungan kasebut muter counterclockwise.② rotasi counterclockwise luwih.Sabanjure, dianggep yen sikat tengen ana ing kontak karo rong komutator ing negara sing kumparan A muter counterclockwise kanthi 30 derajat.Saiki kumparan A terus-terusan mili saka sikat kiwa menyang sikat tengen, lan sisih njaba kumparan tetep kutub S.Saiki padha karo kumparan A mili liwat kumparan B, lan njaba kumparan B dadi kuwat N-pole.Amarga loro ujung kumparan C dihubungake karo sikat, ora ana arus sing mili lan ora ana medan magnet sing diasilake.Malah ing kasus iki, bakal tundhuk pasukan rotasi counterclockwise.Saka ③ kanggo ④, kumparan ndhuwur terus-terusan nampa gaya obah ngiwa, lan kumparan ngisor terus-terusan nampa pasukan obah ing sisih tengen, lan terus kanggo muter counterclockwise.Nalika kumparan muter kanggo ③ lan ④ saben 30 derajat, nalika kumparan dumunung ing sadhuwure sumbu horisontal tengah, sisih njaba kumparan dadi kutub S;Nalika kumparan dumunung ing ngisor, dadi N kutub, lan gerakan iki bola.Ing tembung liyane, kumparan ndhuwur bola-bali ngalami gaya obah ing sisih kiwa, lan kumparan ngisor bola-bali kena gaya obah ing sisih tengen (loro counterclockwise).Iki nyebabake rotor tansah muter counterclockwise.Yen sumber daya disambungake menyang sikat kiwa ngelawan (-) lan sikat tengen (+), kolom Magnetik karo arah ngelawan bakal kui ing kumparan, supaya arah pasukan Applied kanggo kumparan uga ngelawan, ngowahi clockwise. .Kajaba iku, nalika sumber daya wis pedhot, rotor saka motor sikat bakal mandheg muter amarga ora ana medan magnet kanggo tetep muter.Motor tanpa sikat gelombang lengkap telung fase Penampilan lan struktur motor tanpa sikat gelombang lengkap telung fase
Diagram struktur internal lan sirkuit padha karo sambungan kumparan telung fase full-gelombang brushless motor Sabanjure diagram skematis saka struktur internal lan diagram sirkuit padha karo sambungan kumparan.Diagram struktur internal conto prasaja saka 2-pole (2 wesi sembrani) 3-slot (3 gulungan) motor.Iku padha karo struktur motor sikat kanthi jumlah kutub lan slot sing padha, nanging sisih kumparan tetep lan magnet bisa muter.Mesthi, ora ana sikat.Ing kasus iki, coil nganggo cara sambungan Y, lan unsur semikonduktor digunakake kanggo nyuplai saiki menyang kumparan, lan arus mlebu lan arus metu dikontrol miturut posisi magnet puteran.Ing conto iki, unsur Hall digunakake kanggo ndeteksi posisi magnet.Unsur Hall disusun ing antarane gulungan, lan ndeteksi voltase sing diasilake miturut kekuatan medan magnet lan digunakake minangka informasi posisi.Ing gambar saka FDD motor kumparan diwenehi sadurungé, iku uga bisa katon sing ana unsur Hall (ndhuwur kumparan) antarane kumparan lan kumparan kanggo ndeteksi posisi.Unsur Hall minangka sensor magnetik sing kondhang.Gedhene medan magnet bisa diowahi dadi gedhene voltase, lan arah medan magnet bisa dituduhake kanthi positif lan negatif.
Prinsip puteran motor tanpa sikat gelombang lengkap telung fase Sabanjure, prinsip rotasi motor tanpa sikat bakal diterangake miturut langkah ① ~ ⑥.Kanggo gampang dingerteni, magnet permanen disederhanakake saka bunder dadi persegi panjang ing kene.① Ing kumparan telung fase, supaya kumparan 1 dipasang ing arah jam 12, kumparan 2 dipasang ing arah jam 4, lan kumparan 3 dipasang ing jam 8 arah jam saka jam.Ayo N kutub magnet permanen 2 kutub ing sisih kiwa lan kutub S ing sisih tengen, lan bisa muter.A Io saiki mili menyang kumparan 1 kanggo generate S-pole Magnetik kolom njaba kumparan.Saiki Io / 2 mili saka kumparan 2 lan kumparan 3 kanggo ngasilake medan magnet N-pole njaba kumparan.Nalika medan magnet saka coil 2 lan coil 3 disintesis vektor, medan magnet N-pole digawe mudhun, yaiku 0,5 kaping ukuran medan magnet sing diasilake nalika Io saiki liwat siji kumparan, lan nalika ditambahake menyang magnetik. lapangan coil 1, dadi 1,5 kaping.Iki bakal ngasilake medan magnet gabungan kanthi sudut 90 relatif marang magnet permanen, saengga torsi maksimal bisa diasilake lan magnet permanen muter searah jarum jam.Nalika saiki kumparan 2 suda lan saiki kumparan 3 tambah miturut posisi rotasi, asil Magnetik kolom uga muter clockwise, lan magnet permanen uga terus kanggo muter.② Nalika diputer kanthi 30 derajat, arus Io mili menyang kumparan 1, supaya arus ing kumparan 2 nol, lan arus Io metu saka kumparan 3. Sisih njaba kumparan 1 dadi kutub S, lan sisih njaba kumparan 3 dadi kutub N.Nalika vektor digabungake, medan magnet sing diasilake yaiku √3 (≈1.72) kaping sing diasilake nalika Io saiki liwat kumparan.Iki uga bakal ngasilake asil medan magnet kanthi sudut 90 babagan medan magnet magnet permanen, lan muter searah jarum jam.Nalika arus mlebu Io kumparan 1 suda miturut posisi rotasi, arus mlebu kumparan 2 tambah saka nol, lan arus metu kumparan 3 tambah dadi Io, medan magnet asil uga muter searah jarum jam, lan magnet permanen terus muter.Yen saben fase saiki sinusoidal, nilai saiki ing kene yaiku io × sin (π 3) = io × √ 32. Liwat sintesis vektor medan magnet, total medan magnet yaiku (√ 32) 2 × 2 = 1,5 kali medan magnet sing diasilake dening kumparan.※.Nalika saben phase saiki gelombang sinus, ora ketompo ngendi sembrani permanen dumunung, magnitudo Magnetik Magnetik gabungan vektor punika 1,5 kaping Magnetik kolom kui dening coil, lan Magnetik kolom mbentuk amba 90-degree karo bab medan magnet saka magnet permanen.③ Ing kahanan terus muter kanthi 30 derajat, arus Io/2 mili menyang kumparan 1, arus Io/2 mili menyang kumparan 2, lan arus Io metu saka kumparan 3. Sisih njaba kumparan 1 dadi kutub S. , sisih njaba kumparan 2 dadi kutub S, lan sisih njaba kumparan 3 dadi kutub N.Nalika vektor digabungake, medan magnet sing diasilake 1,5 kaping sing diasilake nalika arus Io mili liwat kumparan (padha karo ①).Ing kene, medan magnet sintetik kanthi sudut 90 derajat relatif marang medan magnet magnet permanen uga bakal digawe lan diputer searah jarum jam.④～⑥ Puter kanthi cara sing padha karo ① ~ ③.Kanthi cara iki, yen arus sing mili menyang kumparan terus-terusan diuripake miturut posisi magnet permanen, magnet permanen bakal muter ing arah sing tetep.Kajaba iku, yen arus mili ing arah ngelawan lan medan magnet sintetik dibalik, bakal muter counterclockwise.Gambar ing ngisor iki nuduhake arus saben kumparan ing saben langkah saka ① nganti ⑥.Liwat introduksi ing ndhuwur, kita kudu bisa mangerteni hubungan antarane owah-owahan saiki lan rotasi.stepmotor Stepping motor minangka jinis motor sing bisa ngontrol sudut rotasi lan kacepetan kanthi sinkron lan akurat kanthi sinyal pulsa.Motor stepping uga disebut "motor pulsa".Motor stepping digunakake akeh ing peralatan sing mbutuhake posisi amarga bisa ngerteni posisi sing akurat mung liwat kontrol loop terbuka tanpa nggunakake sensor posisi.Struktur motor stepping (bipolar rong fase) Ing conto tampilan, katon motor stepping HB (hibrida) lan PM (magnet permanen).Diagram struktur ing tengah uga nuduhake struktur HB lan PM.Motor stepper minangka struktur kanthi kumparan tetep lan magnet permanen sing puteran.Diagram konsep struktur internal motor stepping ing sisih tengen minangka conto motor PM nggunakake gulungan rong fase (loro kelompok).Ing conto struktur dhasar saka stepping motor, kumparan disusun ing njaba lan magnet permanen disusun ing njero.Saliyane rong fase, ana akeh jinis gulungan kanthi telung fase lan limang fase sing padha.Sawetara motor stepping duwe struktur liyane sing beda, nanging kanggo ngenalake prinsip kerjane, makalah iki menehi struktur dhasar motor stepping.Liwat artikel iki, aku ngarep-arep ngerti yen motor stepping dhasar nggunakake struktur fiksasi coil lan rotasi magnet permanen.Prinsip kerja motor stepping (eksitasi fase tunggal) Ing ngisor iki digunakake kanggo ngenalake prinsip kerja motor stepping.① Arus mlebu saka sisih kiwa kumparan 1 lan metu saka sisih tengen kumparan 1. Aja nganti arus mili liwat kumparan 2. Ing wektu iki, njero kumparan kiwa 1 dadi N, lan njero kumparan kumparan tengen 1 dadi S.. Mulane, magnet permanen tengah kepincut dening medan Magnetik saka kumparan 1, lan mandheg ing negara sisih kiwa S lan sisih tengen N.. ② Stop saiki ing kumparan 1, supaya arus mlebu saka sisih ndhuwur kumparan 2 lan mili metu saka sisih ngisor kumparan 2. Sisih njero kumparan ndhuwur 2 dadi N lan sisih njero kumparan ngisor 2 dadi S.. Magnetik permanen ditarik dening medan magnet lan mandheg muter 90 arah jarum jam.③ Mungkasi arus ing kumparan 2, supaya arus mlebu saka sisih tengen kumparan 1 lan metu saka sisih kiwa kumparan 1. Bagian njero kumparan kiwa 1 dadi S, lan njero kumparan tengen 1 dadi N.. Sembrani permanen kepincut dening Magnetik kolom sawijining, lan muter clockwise kanggo liyane 90 derajat mandeg.④ Mungkasi arus ing kumparan 1, supaya arus mlebu saka sisih ngisor kumparan 2 lan mili metu saka sisih ndhuwur kumparan 2. Ing njero kumparan ndhuwur 2 dadi S, lan njero kumparan kumparan ngisor 2 dadi N.. Sembrani permanen kepincut dening Magnetik kolom, lan muter clockwise kanggo liyane 90 derajat mandeg.Motor stepping bisa diputer kanthi ngoper arus sing mili liwat kumparan ing urutan ndhuwur saka ① nganti ④ liwat sirkuit elektronik.Ing conto iki, saben tumindak ngalih bakal muter mlaku motor 90. Kajaba iku, nalika saiki terus-terusan mili liwat kumparan tartamtu, iku bisa tetep mandeg lan nggawe motor mlaku duwe torsi nyekeli.Miturut cara, yen saiki mili liwat kumparan wis kuwalik, motor stepper bisa diputer ing arah ngelawan.
